6.5. Модели взаимодействия с БД

все сводится к автономной работе в однопользовательском режиме. Подобная архитектура использовалась в первых версиях СУБД DB2, Oracle, Ingres.

Однако исходная идея создания и использования баз данных предполагала многопользовательское использование данных. С этой целью к мейнфрейму подключалось несколько терминалов. При этом в рамках ресурсов одного компьютера (мейнфрейма) приходилось обслуживать весь комплекс возникающих задач, начиная от собственно обработки и хранения данных, до отображения информации и приема запросов от пользователей. Модель использовалась в период широкого распространения больших ЭВМ (IBM-370, ЕС-1045, ЕС-1060). Основным недостатком этой модели являлось резкое снижение производительности при увеличении числа пользователей.

6.5.2. Модель с автономными персональными компьютерами

Каждый пользователь имеет свой персональный компьютер с установленной СУБД. Компьютеры в сеть не связаны. На каждом компьютере имеется копия БД, точнее реплика. Механизм репликации, если он реализован в СУБД, позволяет от основной базы данных (преобразованной в так называемую основную реплику) порождать реплики, переносимые затем на другие компьютеры. В дальнейшем периодически, например, в конце рабочего дня, можно синхронизировать содержимое всех реплик и вновь перенести реплики на другие компьютеры. В случае возникновения конфликтов (неоднозначности) при синхронизации реплик может возникнуть необходимость вмешательства пользователя.

Механизм репликации реализован, в частности, в СУБД MS Access. Основным недостатком модели является невозможность оперативного обновления данных на всех компьютерах при изменении их одним из пользователей.

6.5.3. Архитектура «файл-сервер»

Эта архитектура баз данных с сетевым доступом предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера (файлового сервера), на котором будут храниться файлы базы данных. На других компьютерах сети (клиентских компьютерах) установлены СУБД и клиентские приложения для работы с БД.

Файловый сервер выполняет в основном только роль хранилища файлов, не участвуя в обработке самих данных. В соответствие с запросами клиентских приложений необходимая часть файлов с файл-сервера копируется на клиентский компьютер, где и осуществляется основная часть обработки данных. Все обращения к БД от клиентского приложения идут через СУБД, которая инкапсулирует внутри себя все сведения о физической структуре БД, расположенной на файловом сервере. При изменении данных на компьютере-клиенте данные отправляются назад на файловый сервер с целью обновления БД.

В рамках архитектуры «файл-сервер» были выполнены первые версии таких популярных (так называемых настольных) СУБД, как dBase и MS Access.

Архитектура «файл-сервер» имеет много недостатков, в частности, низкую производительность при работе многих пользователей.

6.5.4. Архитектура «клиент-сервер»

Использование архитектуры «клиент-сервер» предполагает наличие сети, в которой один из компьютеров выполняет особые управляющие функции (является сервером сети). На компьютере-сервере размещаются СУБД и файлы базы данных. На компьютерах-клиентах размещаются клиентские приложения. Клиентское приложение формирует запрос к серверу на языке SQL, являющемся промышленным стандартом в реляционных БД. Сервер принимает запрос и переадресует его SQL-серверу

БД.

SQL-сервер –это специальная программа, управляющая удаленной базой данных. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение в базе данных, формирование результата выполнения запроса и выдачу его приложению-клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю. Так как клиентскому приложению посылается результат выполнения запроса, по сети передаются только те данные, которые необходимы клиенту. В итоге снижается нагрузка на сеть. Поскольку выполнение запроса происходит там же, где хранятся данные (на сервере), нет необходимости в пересылке больших пакетов данных. Кроме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен в минимальное время с наименьшими накладными расходами. Все это повышает быстродействие системы и снижает время ожидания результата запроса. При выполнении запросов сервером существенно повышается степень безопасности данных, поскольку правила целостности данных определяются в базе данных на сервере и являются едиными для всех приложений, использующих эту БД. Таким образом, исключается возможность определения противоречивых правил поддержания целостности. Мощный аппарат транзакций, поддерживаемый SQL-серверами, позволяет исключить одновременное изменение одних и тех же данных различными пользователями и предоставляет возможность откатов к первоначальным значениям при внесении в БД изменений, закончившихся аварийно.

В архитектуре «клиент-сервер» используются так называемые серверные («удаленные», «промышленные») СУБД. СУБД этого класса могут обеспечить работу информационных систем масштаба среднего и крупного предприятия, организации, банка. К таким СУБД принадлежат СУБД Oracle, MS SQL Server, Informix, Sybase, DB2, InterBase и ряд других.

Основное достоинство данной архитектуры по сравнению с архитектурой «файл-сервер» – это существенное уменьшение сетевого трафика. Основной недостаток – это высокая стоимость ком-